Промышленные стоки очистят от фенола и получат из него сырье для смол и лекарств
Ученые ПНИПУ разработали двухэтапную экологичную технологию очистки промышленных стоков от токсичного фенола, которая позволяет извлечь до 92% загрязнителя с помощью нетоксичных и негорючих экстрагентов на основе этиловых эфиров карбоновых кислот. Извлеченный фенол затем превращается в ценный продукт — фенолят натрия, который можно повторно использовать в химической промышленности для производства смол, антисептиков и лекарств.
Статья опубликована в журнале KexueTongbao/Chinese Science Bulletin. Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках программы научно-образовательного центра мирового уровня «Рациональное недропользование».
Фенол – высокотоксичное вещество, которое вырабатывается на промышленных предприятиях и сливается в реки вместе со сточными водами производства. Например, одни только нефтеперерабатывающие заводы на литр стоков «выбрасывают» до 185 мг этого компонента. В химической промышленности эта цифра может доходить до 6000 мг/л. Такие концентрации делают традиционные методы переработки стоков малоэффективными.
Существующие технологии очистки — такие как фильтрация, окисление озоном или хлором — либо требуют больших энергозатрат, либо безвозвратно разрушают фенол, лишая промышленность возможности его повторного использования. Биологические методы, основанные на использовании микроорганизмов, также не справляются: бактерии гибнут в токсичной среде.
Еще одним перспективным способом считается экстракция– способ извлечь фенол таким образом, чтобы использовать его повторно. Традиционно для этого применяют токсичные и легковоспламеняющиеся экстрагенты – растворители вроде метилтретбутилового эфира. Он опасен и может привести к вторичному загрязнению воды, что убьет полезные бактерии на этапе биологической доочистки.
Ученые Пермского Политеха нашли способ безопасно извлекать фенол с помощью специальных экстрагентов – этиловых эфиров карбоновых кислот. Эти соединения получают из растительных масел и жиров. В отличие от стандартных растворителей, они не токсичны, негорючи и практически не растворяются в воде, а значит, не навредят дальнейшим процессам очистки.
– Суть метода в том, что к загрязненной воде добавляется «уловитель» – органический экстрагент, в который при интенсивном перемешивании «переходит» большая часть фенола. Затем смесь отстаивается, и вода отправляется на доочистку, а «обогащенный» фенолом экстрагент – на регенерацию. Чтобы найти идеальный «уловитель», мы провели десятки экспериментов, проверяя различные эфиры, измеряли, насколько хорошо каждое вещество вытягивает токсин из воды, и оценивали его по безопасности, цене, растворимости и влиянию на микроорганизмы.
Лучше всего справилась смесь этилбутирата и этилолеата, коэффициент распределения которой почти в 1,7 раз выше, чем у традиционного метилтретбутилового эфира. Простыми словами, это означает, что требуется намного меньше эфирной смеси, чтобы извлечь то же количество фенола, – комментирует Ирина Пермякова, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Всего за одну ступень очистки новым методом можно удалить до 90–92% фенола, снизив его концентрацию с 3000 мг/л до безопасных 200–300 мг/л. При этом, для слабозагрязненных стоков достаточно небольшого количества экстрагента (соотношение 1:20), для высококонцентрированных – его долю увеличивают (1:10 или 1:5).
Кроме того, методика ученых ПНИПУ позволяет не просто извлекать токсин, а превращать его в товарный продукт. При добавлении щелочи к экстракту с фенолом, последний осаждается в виде фенолята натрия. Это вещество становится готовым сырьем для производства смол (клеев для фанеры и ДСП), синтетических каучуков, антисептиков, лекарств и красителей.
Такое технологическое решение помогает предприятиям не только соблюдать экологические нормативы, но и получать дополнительную прибыль. Вместо затрат на утилизацию компания может продавать фенолят натрия, превращая статью расходов в доходы. Методика закрывает цикл использования фенола, предотвращая его попадание в окружающую среду и демонстрируя пример эффективной экономики замкнутого цикла.
Telegram 
Дзен 
VK Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Специалисты по поведению животных проверили, что важнее для кошки — голос ее котенка или место, откуда он доносится. Для этого 13 кошек-матерей слушали записи криков собственных и чужих котят, которые включали то возле их гнезда, то в другом месте. Голос своего детеныша заставлял самок реагировать, но оказался для них не главным ориентиром.
Ученые обнаружили, что при стрессе рыбки данио-рерио иначе, чем в спокойном состоянии, двигаются в лабиринте в форме креста. Они чаще плавают по прямой между противоположными коридорами лабиринта и реже заходят в соседние коридоры. Такое изменение поведения можно использовать, чтобы оценивать состояние рыб при тестировании лекарств и при экологическом мониторинге.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно